天然氣-汽油兩用燃料發(fā)動機燃料切換的優(yōu)化控制.pdf

1、隨著汽車工業(yè)的高速發(fā)展及汽車保有量的急劇增加，汽車造成的環(huán)境污染及石油危機問題日益突出，促使人們?nèi)ふ铱梢源媸偷那鍧嵞茉?。作為車用動機代用燃料，壓縮天然氣CNG(Compressed Natural Gas)可有效地緩和這一矛盾。天然氣/汽油兩用燃料發(fā)動機以其排放性能良好、改裝方便、使用靈活的優(yōu)點受到人們的重視。
　　 一般在低負荷下使用純天然氣作為發(fā)動機的燃料，中、高負荷下采用汽油作為發(fā)動機燃料。目前的兩用燃料發(fā)動機都是在

2、原有汽油發(fā)動機的基礎(chǔ)上改裝的，其起動方式依然采用的是汽油起動方式，利用汽油起動后切換到天然氣，并且目前CNG加氣站數(shù)量有限，因此對于兩用燃料發(fā)動機來說，存在純汽油燃料工況向純天然氣燃料工況以及純天然氣燃料工況向純汽油燃料工況的切換過程，發(fā)動機在此過程中轉(zhuǎn)速波動大、排放惡化。
　　 為避免兩用燃料發(fā)動機在由純汽油工況向純天然氣工況切換過程中出現(xiàn)的轉(zhuǎn)速大幅度波動現(xiàn)象和節(jié)約發(fā)動機燃料成本，本文在國內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，對天然氣/汽油兩

3、用燃料發(fā)動機進行了性能研究。分析了兩用燃料發(fā)動機性能惡化的原因和油氣切換過程，分析了切換過程中引起速度波動的原因，并綜合考慮發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性，提出了油氣切換過程優(yōu)化控制的目標(biāo)函數(shù)，并依據(jù)變分法和發(fā)動機的相關(guān)理論與實踐知識，建立了油氣切換過程的簡化數(shù)學(xué)模型。
　　 發(fā)動機是一個具有時滯性、不確定性、嚴重非線性、時變性的系統(tǒng)，對其施以控制就需要一種高級、快速、可靠、有效的控制方法。本文通過建立發(fā)動機的控制模型，并對比了各控制算